Question

7．如圖所示的裝置，重50N的物體A在拉力F的作用下，以10cm/s的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若拉力F為10N，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%．求：
（1）物體受到的摩擦力的大小．
（2）5s內(nèi)拉力F做的功．
（3）拉力F的功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{fs}{F3s}$=$\frac{f}{3F}$求出摩擦力；
（2）由v=$\frac{s}{t}$求出物體移動(dòng)距離，根據(jù)s=3s_物求出拉力移動(dòng)距離，根據(jù)功的計(jì)算公式W=Fs求出拉力F做的功；
（3）由功率公式P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率．

解答 已知：速度v=10cm/s=0.1m/s，拉力F=10N，機(jī)械效率η=80%，時(shí)間t=5s
求：（1）摩擦力f=？；（2）拉力做的功W=？；（3）拉力的功率P=？
解：（1）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{fs}{F3s}$=$\frac{f}{3F}$得：
摩擦力f=3ηF=3×80%×10N=24N；
（2）由v=$\frac{s}{t}$得物體移動(dòng)距離：
s_物=vt=0.1m/s×5s=0.5m，
拉力移動(dòng)距離：s=3s_物=3×0.5m=1.5m，
拉力做的功：
W=Fs=10N×1.5m=15J；
（3）拉力F的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{15J}{5s}$=3W．
答：（1）物體受到的摩擦力24N；
（2）5s內(nèi)拉力F做的功15J；
（3）拉力F的功率3W．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)機(jī)械效率、速度、功和功率計(jì)算公式的理解和掌握，綜合性較強(qiáng)，有一定難度，知道克服摩擦力做的功為有用功是解決此題的關(guān)鍵．